摘要:64/64)×2=×2解得:m=57.8 g
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氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一.
(1)传统哈伯法合成氨工艺中,N2+3H2
2NH3△H<0
①该反应的平衡常数K的表达式为:K=
②不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1:3 )
表中数据,
③下列关于合成氨说法正确是
A、使用催化剂可以提高NH3的产率
B、寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C、由于△H<0,△S>0,故合成氨反应一定能自发进行
(2)最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法.它既有液氢燃料电池的优点,又克服了液氢不易保存的不足.其装置为用铂黑作为电极,加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入氨气.其电池反应为4NH3+3O2═2N2+6H2O.写出负极电极反应式
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(1)传统哈伯法合成氨工艺中,N2+3H2
| 催化剂 |
| 高温 |
①该反应的平衡常数K的表达式为:K=
=
| c2(NH3) |
| c(N2)?c3(NH3) |
=
.升高温度,K值| c2(NH3) |
| c(N2)?c3(NH3) |
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).②不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1:3 )
| 压强(Mpa) 氨的平衡含(%) 温度(摄氏度) |
0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
| 200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
| 300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
| 400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
| 500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
| 600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
200
200
℃100
100
MPa时H2的转化率最高,实际工业生产不选用该条件的主要原因是压强太高,对生产设备要求也高,难以实现,且200℃时反应速率过低
压强太高,对生产设备要求也高,难以实现,且200℃时反应速率过低
.③下列关于合成氨说法正确是
C
C
A、使用催化剂可以提高NH3的产率
B、寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C、由于△H<0,△S>0,故合成氨反应一定能自发进行
(2)最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法.它既有液氢燃料电池的优点,又克服了液氢不易保存的不足.其装置为用铂黑作为电极,加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入氨气.其电池反应为4NH3+3O2═2N2+6H2O.写出负极电极反应式
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
,你认为电解质溶液应显碱
碱
性(填“酸性”、“中性”、“碱性”),其原因是NH3在酸性介质中易转化为NH4+离子
NH3在酸性介质中易转化为NH4+离子
.一定量的Na2CO3和NaHCO3的均匀混合物分成质量不等的三份,分别与50mL相同浓度的盐酸反应,得到气体的质量与固体混合物的质量关系如下表所示:
(1)上表中
(2)上表中第2组数据中盐酸
(3)通过计算求Na2CO3和NaHCO3的质量分数各为
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| 组 别 | 1 | 2 | 3 |
| 固体质量/g | 3.80 | 6.20 | 7.20 |
| 气体质量/g | 1.76 | 2.64 | 2.64 |
1
1
组数据表明盐酸参加反应后有剩余,理由是由1、2两组数据说明第一组是盐酸过量,因为当增加固体质量时气体质量从1.76g增加到2.64g,也就说明第一组中仍有盐酸剩余
由1、2两组数据说明第一组是盐酸过量,因为当增加固体质量时气体质量从1.76g增加到2.64g,也就说明第一组中仍有盐酸剩余
.(2)上表中第2组数据中盐酸
不足量
不足量
.(填“过量”、“适量”、“不足量”)(3)通过计算求Na2CO3和NaHCO3的质量分数各为
55.8%
55.8%
、44.2%
44.2%
.(2011?镇江一模)工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺线路如下:

Ⅰ、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示:

Ⅱ、25℃时有关物质的溶度积如下:
回答下列问题:
(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在
(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用.请你分析实际工业生产中是否可行
(4)已知:Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)△H=+532.36kJ?mol-1Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3?H2O(s)+9H2O(g)△H=+473.63kJ?mol-1写出Na2CO3?H2O脱水反应的热化学方程式
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Ⅰ、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示:
Ⅱ、25℃时有关物质的溶度积如下:
| 物质 | CaCO3 | MgCO3 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 | Fe (OH)3 |
| Ksp | 4.96×10-9 | 6.82×10-6 | 4.68×10-6 | 5.61×10-12 | 2.64×10-39 |
(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,MgCO3+2OH-=Mg(OH )2↓+CO32-
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,MgCO3+2OH-=Mg(OH )2↓+CO32-
.25℃时,向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+):c(Fe3+)=2.215×1021
2.215×1021
.(2)“趁热过滤”时的温度应控制在
高于36℃
高于36℃
.(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用.请你分析实际工业生产中是否可行
不可行
不可行
,并说明理由若“母液”循环使用,则溶液c(Cl-)和c(SO42-)增大,最后所得产物Na2CO3中混有杂质
若“母液”循环使用,则溶液c(Cl-)和c(SO42-)增大,最后所得产物Na2CO3中混有杂质
.(4)已知:Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)△H=+532.36kJ?mol-1Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3?H2O(s)+9H2O(g)△H=+473.63kJ?mol-1写出Na2CO3?H2O脱水反应的热化学方程式
)Na2CO3?H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)△H=+58.73kJ?mol-1
)Na2CO3?H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)△H=+58.73kJ?mol-1
.(2008?天津)(1)配平氧化还原反应方程式:
+
+
(2)称取6.0g含H2C2O4?2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL 溶液.量取两份此溶液各25mL,分别置于两个锥形瓶中.
①第一份溶液中加入2滴酚酞试液,滴加0.25mol/L NaOH 溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色.该溶液被中和的H+的物质的量为
②第二份溶液滴加0.10mol/L 酸性KMnO4溶液至16mL时反应完全,此时溶液颜色,由
③原试样中H2C2O4?2H2O的质量分数为
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5
5
C2O2- 4 |
2
2
MnO- 4 |
16
16
H+═10
10
CO2↑+2
2
Mn2++8
8
H2O(2)称取6.0g含H2C2O4?2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL 溶液.量取两份此溶液各25mL,分别置于两个锥形瓶中.
①第一份溶液中加入2滴酚酞试液,滴加0.25mol/L NaOH 溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色.该溶液被中和的H+的物质的量为
0.005
0.005
mol.②第二份溶液滴加0.10mol/L 酸性KMnO4溶液至16mL时反应完全,此时溶液颜色,由
无色
无色
变为紫红色
紫红色
.该溶液中还原剂的物质的量0.004
0.004
mol.③原试样中H2C2O4?2H2O的质量分数为
21%
21%
,KHC2O4的质量分数为64%
64%
.减少SO2的排放、回收利用SO2成为世界性的研究课题.我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收废渣高温焙烧产生的SO2,制备硫酸锰的生产流程如下:

浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子.
有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图.
已知PbO2的氧化性大于MnO2.请回答下列问题:
(1)写出浸出过程中主要反应的化学方程式
(2)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH,pH应调节至
(3)阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子.决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是
a.溶液的pH b.金属离子的电荷 c.金属离子的半径 d.吸附时间
(4)操作a包括
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浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子.
有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图.
| 离子 | 离子半径(pm) | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe2+ | 74 | 7.6 | 9.7 |
| Fe3+ | 64 | 2.7 | 3.7 |
| Al3+ | 50 | 3.8 | 4.7 |
| Mn2+ | 80 | 8.3 | 9.8 |
| Pb2+ | 121 | 8.0 | 8.8 |
| Ca2+ | 99 | - | - |
(1)写出浸出过程中主要反应的化学方程式
SO2+MnO2=MnSO4
SO2+MnO2=MnSO4
,氧化过程中主要反应的离子方程式2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
.(2)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH,pH应调节至
4.7~8.3
4.7~8.3
.(3)阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子.决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是
b、c、d
b、c、d
(填写序号).a.溶液的pH b.金属离子的电荷 c.金属离子的半径 d.吸附时间
(4)操作a包括
蒸发、浓缩、结晶
蒸发、浓缩、结晶
等过程.